//请你来实现一个 myAtoi(string s) 函数，使其能将字符串转换成一个 32 位有符号整数（类似 C/C++ 中的 atoi 函数）。 
//
// 函数 myAtoi(string s) 的算法如下： 
//
// 
// 读入字符串并丢弃无用的前导空格 
// 检查下一个字符（假设还未到字符末尾）为正还是负号，读取该字符（如果有）。 确定最终结果是负数还是正数。 如果两者都不存在，则假定结果为正。 
// 读入下一个字符，直到到达下一个非数字字符或到达输入的结尾。字符串的其余部分将被忽略。 
// 将前面步骤读入的这些数字转换为整数（即，"123" -> 123， "0032" -> 32）。如果没有读入数字，则整数为 0 。必要时更改符号（从步骤 
//2 开始）。 
// 如果整数数超过 32 位有符号整数范围 [−2³¹, 231 − 1] ，需要截断这个整数，使其保持在这个范围内。具体来说，小于 −2³¹ 的整数应该被固
//定为 −2³¹ ，大于 231 − 1 的整数应该被固定为 231 − 1 。 
// 返回整数作为最终结果。 
// 
//
// 注意： 
//
// 
// 本题中的空白字符只包括空格字符 ' ' 。 
// 除前导空格或数字后的其余字符串外，请勿忽略 任何其他字符。 
// 
//
// 
//
// 示例 1： 
//
// 
//输入：s = "42"
//输出：42
//解释：加粗的字符串为已经读入的字符，插入符号是当前读取的字符。
//第 1 步："42"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
//         ^
//第 2 步："42"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
//         ^
//第 3 步："42"（读入 "42"）
//           ^
//解析得到整数 42 。
//由于 "42" 在范围 [-2³¹, 2³¹ - 1] 内，最终结果为 42 。 
//
// 示例 2： 
//
// 
//输入：s = "   -42"
//输出：-42
//解释：
//第 1 步："   -42"（读入前导空格，但忽视掉）
//            ^
//第 2 步："   -42"（读入 '-' 字符，所以结果应该是负数）
//             ^
//第 3 步："   -42"（读入 "42"）
//               ^
//解析得到整数 -42 。
//由于 "-42" 在范围 [-2³¹, 2³¹ - 1] 内，最终结果为 -42 。
// 
//
// 示例 3： 
//
// 
//输入：s = "4193 with words"
//输出：4193
//解释：
//第 1 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
//         ^
//第 2 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
//         ^
//第 3 步："4193 with words"（读入 "4193"；由于下一个字符不是一个数字，所以读入停止）
//             ^
//解析得到整数 4193 。
//由于 "4193" 在范围 [-2³¹, 2³¹ - 1] 内，最终结果为 4193 。
// 
//
// 
//
// 提示： 
//
// 
// 0 <= s.length <= 200 
// s 由英文字母（大写和小写）、数字（0-9）、' '、'+'、'-' 和 '.' 组成 
// 
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import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * [0008]字符串转换整数 (atoi)-StringToIntegerAtoi
 * <p>
 * 算法: 遍历-自动机
 * <br>
 * 时间复杂度: O(n)
 * <br>
 * 空间复杂度: O(1)
 * <p>
 * 知识点:
 * <br>
 * 1. 不使用 Long 判断 Integer 是否溢出, 负数累减
 * 2. 不使用 Long 判断 Integer 是否溢出, 7和10倍等于
 * 3. 自动机: 几种状态: ' '、+/-、[0-9]、other | 开始/符号位/进数/结束
 *
 * @author yonxao
 * @since 2022-06-07 11:44:51
 */
class StringToIntegerAtoi {
    @SuppressWarnings("all")
//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    class Solution {
        public int myAtoi(String s) {
            if (s == null || s.length() == 0) {
                return 0;
            }
            boolean plus = true;
            int i = 0;
            while (i < s.length() && s.charAt(i) == ' ') {
                i++;
            }
            if (i >= s.length()) {
                return 0;
            }
            if (s.charAt(i) == '-') {
                plus = false;
            }
            if (s.charAt(i) == '-' || s.charAt(i) == '+') {
                i++;
            }

            int res = 0;
            for (; i < s.length() && Character.isDigit(s.charAt(i)); i++) {
                int num = s.charAt(i) - '0';
                if (res > Integer.MAX_VALUE / 10 || (res == Integer.MAX_VALUE / 10 && num > 7)) {
                    return plus ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE;
                }
                res = res * 10 + num;
            }

            return plus ? res : -res;
        }
    }
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)


    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "+-12";
        String s2 = "-91283472332";
        String s3 = "2147483648";
        String s4 = " ";
        String s = " -234";
        System.out.println(myAtoi2(s));
    }

    /**
     * 算法: 遍历
     * <br>
     * 时间复杂度: O(n)
     * <br>
     * 空间复杂度: O(n)
     * <p>
     * 知识点:
     * <br>
     */
    public static int first(String s) {
        int length = s.length();
        if (length == 0) {
            return 0;
        }

        boolean plus = true;
        boolean flag = false;
        int firstNumIndex = 0;
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            char c = s.charAt(i);
            if (c == ' ' || c == '+' || c == '-') {
                if (flag) {
                    return 0;
                }
                if (c == '+' || c == '-') {
                    flag = true;
                }
                if (c == '-') {
                    plus = false;
                }
                continue;
            }

            if (c >= 48 && c <= 57) {
                firstNumIndex = i;
                break;
            } else {
                return 0;
            }
        }


        List<Character> list = new ArrayList<>();
        for (int i = firstNumIndex; i < length; i++) {
            char c = s.charAt(i);
            if (c >= 48 && c <= 57) {
                list.add(c);
            } else {
                break;
            }
        }

        double ret = 0;
        int n = list.size();
        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
            int num = Integer.parseInt(String.valueOf(list.get(i)));
            int pow = n - 1 - i;
            ret += num * Math.pow(10, pow);
            if (ret > (long) Integer.MAX_VALUE + 1) {
                break;
            }
        }

        if (plus) {
            return ret > Integer.MAX_VALUE ? Integer.MAX_VALUE : (int) ret;
        } else {
            ret = -ret;
            return ret < Integer.MIN_VALUE ? Integer.MIN_VALUE : (int) ret;
        }
    }


    /**
     * 算法: 遍历
     * <br>
     * 时间复杂度: O(n)
     * <br>
     * 空间复杂度: O(1)
     * <p>
     * 知识点: 不使用 Long 判断 Integer 是否溢出, 负数累减
     * <br>
     */
    public static int firstOptimize(String s) {
        int length = s.length();
        if (length == 0) {
            return 0;
        }

        boolean plus = true;
        boolean flag = false;
        int firstNumIndex = 0;
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            char c = s.charAt(i);
            if (c == ' ' || c == '+' || c == '-') {
                if (flag) {
                    return 0;
                }
                if (c == '+' || c == '-') {
                    flag = true;
                }
                if (c == '-') {
                    plus = false;
                }
                continue;
            }

            if (c >= 48 && c <= 57) {
                firstNumIndex = i;
                break;
            } else {
                return 0;
            }
        }


        int ret = 0;
        for (int i = firstNumIndex; i < length; i++) {
            char c = s.charAt(i);
            if (c >= 48 && c <= 57) {
                int temp = (plus ? Integer.MIN_VALUE + 1 : Integer.MIN_VALUE) + (c - '0');
                temp /= 10;
                if (ret < temp) {
                    return plus ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE;
                }

                ret = ret * 10 - (c - '0');
            } else {
                break;
            }
        }

        return plus ? -ret : ret;
    }


    /**
     * 算法: 遍历
     * <br>
     * 时间复杂度: O(n)
     * <br>
     * 空间复杂度: O(1)
     * <p>
     * 知识点: 不使用 Long 判断 Integer 是否溢出, 7和10倍等于
     * <br>
     */
    public static int firstOptimize2(String s) {
        if (s == null || s.length() == 0) {
            return 0;
        }
        boolean plus = true;
        int i = 0;
        while (i < s.length() && s.charAt(i) == ' ') {
            i++;
        }
        if (i >= s.length()) {
            return 0;
        }
        if (s.charAt(i) == '-') {
            plus = false;
        }
        if (s.charAt(i) == '-' || s.charAt(i) == '+') {
            i++;
        }

        int res = 0;
        for (; i < s.length() && Character.isDigit(s.charAt(i)); i++) {
            int num = s.charAt(i) - '0';
            if (res > Integer.MAX_VALUE / 10 || (res == Integer.MAX_VALUE / 10 && num > 7)) {
                return plus ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE;
            }
            res = res * 10 + num;
        }

        return plus ? res : -res;
    }


    /**
     * 算法: 遍历
     * <br>
     * 时间复杂度: O(n)
     * <br>
     * 空间复杂度: O(1)
     * <p>
     * 知识点: 不使用 Long 判断 Integer 是否溢出, 负数累减
     * <br>
     */
    public int myAtoi(String s) {
        s = s.trim();
        if (s.length() == 0) {
            return 0;
        }
        if (!Character.isDigit(s.charAt(0)) && s.charAt(0) != '-' && s.charAt(0) != '+') {
            return 0;
        }

        int ans = 0;
        // 首位是否是负号
        boolean neg = s.charAt(0) == '-';
        // 首个数字位是1 还是 0
        int i = Character.isDigit(s.charAt(0)) ? 0 : 1;
        // 不溢出并且是数字
        while (i < s.length() && Character.isDigit(s.charAt(i))) {
            char c = s.charAt(i++);
            // 如果是负号, 取最小值, 如果是正号, 取最小值加一; 然后加上数字
            int tmp = (neg ? Integer.MIN_VALUE : Integer.MIN_VALUE + 1) + (c - '0');
            tmp /= 10;
            if (tmp > ans) {
                return neg ? Integer.MIN_VALUE : Integer.MAX_VALUE;
            }
            // 负数累减
            ans = ans * 10 - (c - '0');
        }
        return neg ? ans : -ans;
    }


    /**
     * 算法: 自动机
     * <br>
     * 时间复杂度: O(n)
     * <br>
     * 空间复杂度: O(1)
     * <p>
     * 知识点: 自动机
     * <br>
     * 字符串处理的题目往往涉及复杂的流程以及条件情况，如果直接上手写程序，一不小心就会写出极其臃肿的代码。
     * 因此，为了有条理地分析每个输入字符的处理方法，我们可以使用自动机这个概念：
     * <p>
     * 我们的程序在每个时刻有一个状态 s，每次从序列中输入一个字符 c，并根据字符 c 转移到下一个状态 s'。<br>
     * 这样，我们只需要建立一个覆盖所有情况的从 s 与 c 映射到 s' 的表格即可解决题目中的问题。
     */
    public static int myAtoi2(String s) {
        Automaton automaton = new Automaton();
        int length = s.length();
        for (int i = 0; i < length; ++i) {
            automaton.get(s.charAt(i));
        }
        return (int) (automaton.sign * automaton.ans);
    }


    @SuppressWarnings("all")
    static class Automaton {
        public int sign = 1;
        public long ans = 0;
        private String state = "start";
        private Map<String, String[]> table = new HashMap<String, String[]>() {{
            put("start", new String[]{"start", "signed", "in_number", "end"});
            put("signed", new String[]{"end", "end", "in_number", "end"});
            put("in_number", new String[]{"end", "end", "in_number", "end"});
            put("end", new String[]{"end", "end", "end", "end"});
        }};

        public void get(char c) {
            state = table.get(state)[get_col(c)];
            if ("in_number".equals(state)) {
                ans = ans * 10 + c - '0';
                ans = sign == 1 ? Math.min(ans, (long) Integer.MAX_VALUE) : Math.min(ans, -(long) Integer.MIN_VALUE);
            } else if ("signed".equals(state)) {
                sign = c == '+' ? 1 : -1;
            }
        }

        private int get_col(char c) {
            if (c == ' ') {
                return 0;
            }
            if (c == '+' || c == '-') {
                return 1;
            }
            if (Character.isDigit(c)) {
                return 2;
            }
            return 3;
        }
    }
}